CN100422849C - 投影机 - Google Patents
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Abstract
一种投影机，包含：一光源装置，是用以提供光线，一色轮，是用以对来自该光源装置的光线进行滤光，以使预定的单位原色光线通过，以成像于该投影机所欲投影的平面，其中其他的单位原色光线会自该色轮表面反射；以及一色轮反射光导引装置，是用以将反射自该色轮表面的反射光线反射至该光源装置以外的区域。本发明是将投影机的部分结构以倾斜状态设计，导引大量反射自该结构的光线偏向射出于光源装置之外，以解决光源装置高热的问题。
Description
[技术领域]
本发明是关于一种投影机，特别是关于一种利用于投影机中用以降低光源装置温度的光学、热传与机构的整合性设计。
[背景技术]
请参阅图1，习知投影机2包含光源装置4、非可见光滤光片6、色轮8、积分柱10、光阀12、投影镜头14…等元件。
进一步请参阅图2，图2是习知光源装置4的光径示意图。其中光源装置4包含一灯泡402以及一反光灯罩404。由光源装置4的灯泡402提供光线，藉由反光灯罩404以使灯泡402所提供的光线导引向前，使光线通过一非可见光滤光片(UV/IR filter)6。其中，非可见光滤光片6可使可见光光线通过，而使非可见光光线反射回光源装置4。
通过非可见光滤光片6的可见光光线后续再通过一色轮(colorwheel)8，色轮8对该可见光光线进行滤光，以使三种单位原色(R、G、B)中预定的单位原色光线通过。
后续，通过色轮8的光线会进入一积分柱(integration rod)10中，积分柱10用以导引色轮8过滤后所穿透的单位原色光线，以均匀投射于光阀12，后续，并利用光阀12成像，再经过投影镜头14调整焦距，以清晰投射成像在该投影机2所欲投影的平面上。其中，除了色轮8过滤后所穿透的单位原色光线通过色轮8外，其它的单位原色光线会自色轮8表面反射回光源装置4。
然而，原本就发出高热的光源装置4，再接收反射自非可见光滤光片6表面的非可见光光线，以及接收反射自色轮8表面的非预定单位原色光线，将会使整个光源装置4温度更高，变本加厉的以高温损害光源装置4。
[发明内容]
本发明的目的在于提供一种投影机，以将投影机的部分结构以倾斜状态设计，导引大量反射自该结构的光线偏向射出于光源装置之外，以解决光源装置高热的问题。
为了达到上述目的，本发明提供一种投影机，其特征在于：包含：
一光源装置，是用以提供光线，
一色轮(color wheel)，是对来自该光源装置的光线进行滤光，以使预定的单位原色光线通过，以成像于该投影机所欲投影的平面，其中其他的单位原色光线会自该色轮表面反射；以及
一色轮反射光导引装置，是将反射自该色轮表面的反射光线反射至该光源装置以外的区域。
所述的投影机，其特征在于：该投影机还包含一积分柱(integration rod)，是设于该色轮后方，以导引该色轮过滤后穿透的单位原色光线，以均匀成像于该投影机所欲投影的平面。
所述的投影机，其特征在于：该投影机还包含一楔形结构，是设置于该积分柱邻近于该色轮的末端，是用以将通过该色轮表面光线中的非可见光光线反射至该光源装置以外的区域。
所述的投影机，其特征在于：该投影机还包含一楔形结构，是设置于该积分柱邻近于该色轮的末端，是用以将通过该色轮表面光线中的非可见光光线反射至该光源装置以外的区域。
所述的投影机，其特征在于：该光源装置进一步包含：
一灯泡，是用以提供所述的光线；以及
一反光灯罩，是用以将该灯泡所提供的光线导引至该色轮。
所述的投影机，其特征在于：该色轮反射光导引装置是为一倾斜装置，是与该色轮结合，使该色轮倾斜，藉以改变反射自该色轮表面反射光线的反射角，以反射至该光源装置以外的区域。
所述的投影机，其特征在于：该色轮反射光导引装置是为一楔形结构，是设置于该色轮与该光源装置间，是用以将反射自该色轮表面的反射光线经过该楔形结构折射至该光源装置以外的区域。
所述的投影机，其特征在于：该投影机还包含一非可见光滤光片(UV/IR filter)，是设置于该楔形结构异于该色轮一侧的表面，以使可见光光线通过，而使非可见光光线反射。
所述的投影机，其特征在于：该楔形结构设置该非可见光滤光片的表面是为一倾斜面，藉以使反射自该非可见光滤光片表面的非可见光反射光线反射至该光源装置以外的区域。
所述的投影机，其特征在于：该投影机还包含一非可见光滤光片(UV/IR filter)，是设置于该色轮与该光源装置间，以使可见光光线通过，而使非可见光光线反射，其中该非可见光滤光片是倾斜设置，藉以使反射自该非可见光滤光片表面的非可见光反射光线反射至该光源装置以外的区域。
所述的投影机，其特征在于：该非可见光滤光片的倾斜角度范围是自13度至30度。
本发明还提供一种投影机，其特征在于：包含：
一光源装置，是用以提供光线；以及
一非可见光滤光片(UV/IR filter)，是倾斜设置于该光源装置的光线路径，以使可见光光线通过，而使非可见光光线反射；
其中，该非可见光滤光片倾斜角度范围是自13度至30度，以使反射自该非可见光滤光片表面的非可见光光线反射至该光源装置以外的区域。
所述的投影机，其特征在于：该投影机还包含：
一色轮(color wheel)，是设置于相较该非可见光滤光片异于该光源装置的一侧，用以对来自该光源装置的光线进行滤光，以使预定的单位原色光线通过，以成像于该投影机所欲投影的平面，其他的单位原色光线会自该色轮表面反射；以及
一色轮反射光导引装置，是用以将反射自该色轮表面的反射光线反射至该光源装置以外的区域。
所述的投影机，其特征在于：该色轮反射光导引装置是为一倾斜装置，是与该色轮结合，使该色轮倾斜，藉以改变反射自该色轮表面反射光线的反射角，以反射至该光源装置以外的区域。
所述的投影机，其特征在于：该色轮反射光导引装置是为一楔形结构，是设置于该色轮与该光源装置间，是用以将反射自该色轮表面的反射光线经过该楔形结构折射至该光源装置以外的区域。
所述的投影机，其特征在于：该非可见光滤光片是直接设于该楔形结构异于该色轮一侧的表面。
所述的投影机，其特征在于：该投影机还包含一积分柱(integration rod)，是用以导引该色轮过滤后穿透的单位原色光线，以均匀成像于该投影机所欲投影的平面。
所述的投影机，其特征在于：该投影机还包含一楔形结构，是设置于该积分柱邻近于该色轮的末端，是用以将通过该色轮表面光线中的非可见光光线反射至该光源装置以外的区域。
所述的投影机，其特征在于：该光源装置进一步包含：
一灯泡，是用以提供所述的光线；以及
一反光灯罩，是用以将该灯泡所提供的光线导引至该非可见光滤光片。
所述的投影机，其特征在于：该投影机还包含一积分柱(integration rod)，该非可见光滤光片(UV/IR filter)，是设于该积分柱的前端面。
综上所述，本发明是关于一种投影机，是包含一光源装置、一色轮(color wheel)、一楔形结构、一非可见光滤光片(UV/IR filter)、以及一积分柱(integration rod)。其中该光源装置是用以提供光线。该色轮是邻近积分柱，且设置于该积分柱与该光源装置间的光径上，用以对来自该光源装置的光线进行滤光，以使预定的单位原色光线通过，以后续成像于该投影机所欲投影的平面。其它的单位原色光线会自该色轮表面反射。其中，该色轮是倾斜设置，藉以改变反射自该色轮表面反射光线的反射角，以反射至该光源装置以外的区域。该楔形结构是设置于该色轮与该光源装置间，是用以将反射自该色轮表面的反射光线，经过该楔形结构以折射至该光源装置以外的区域。进一步，该楔形结构异于该色轮一侧的倾斜面表面，是设置该非可见光滤光片。倾斜的非可见光滤光片用以使可见光光线通过，而使非可见光光线反射至该光源装置以外的区域。进一步说明，该非可见光滤光片的较佳倾斜角度范围是自13度至30度。最后，再由该积分柱以导引该色轮过滤后所穿透的单位原色光线，以后续均匀成像于该投影机所欲投影的平面。因此，藉由本发明的投影机，利用色轮、楔形结构、以及非可见光滤光片等结构，互相配合以倾斜状态设计，导引大量反射自该结构的光线偏向射出于光源装置之外，以解决光源装置过度高热的问题。
[附图说明]
图1是习知技术投影机的示意图；
图2是习知技术光源装置的光径示意图；
图3是本发明第一实施例利用楔形结构改变反射光径的示意图；
图4是本发明第二实施例利用倾斜色轮改变反射光径的示意图；
图5是本发明第三实施例利用色轮反射光导引装置反射光径的示意图；
图6是本发明第四实施例利用倾斜非可见光滤光片改变反射光径的示意图；
图7是本发明第五实施例利用楔形结构倾斜非可见光滤光片改变反射光径的示意图；
图8是本发明第六实施例利用楔形结构倾斜非可见光滤光片以及倾斜的色轮改变反射光径的示意图；
图9是本发明第七实施例倾斜非可见光滤光片以及倾斜色轮改变反射光径的示意图；以及
图10是本发明第八实施例倾斜色轮以及楔形结构改变反射光径的示意图。
[具体实施方式]
关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述配合附图得到进一步的了解。
请参阅图3所示，本发明的投影机包含一光源装置32、一非可见光滤光片(UV/IR filter)34、一色轮(color wheel)36、一积分柱(integration rod)38等结构组件。
光源装置32是用以提供光线，包含一灯泡3202以及一反光灯罩3204。灯泡3202是用以提供光线，反光灯罩3204是用以将灯泡3202所提供的光线导引至一预定的方向，形成一预定的光径。
非可见光滤光片34是设置于光源装置32所射出的光径上，以使可见光光线通过，而使非可见光光线反射。
色轮36设置于光径上，而较非可见光滤光片34远离光源装置32，用以对通过非可见光滤光片34的可见光光线进行滤光，以使其中预定的单位原色光线通过，其它的单位原色光线会自色轮36表面反射。其中，所述单位原色是为红(R)、蓝(B)、绿(G)三个单位原色。
积分柱38邻近色轮36设置于异于光源装置32的一侧，是用以导引色轮36过滤后穿透的单位原色光线均匀射出，以后续成像于该投影机所欲投影的平面。
以下以六个实施例来说明本发明以较先进的结构设计，来改善习知反射光线照射光源装置32，而使光源装置32升温的问题。
请参阅图3，图3是本发明第一实施例利用楔形结构40改变反射光径的示意图。本发明的投影机更包含一个透明的楔形结构40，是设置于色轮36与光源装置32间的光径上，用以将反射自色轮36表面的反射光线，经过楔形结构40折射至光源装置32以外的区域。若同时也设置在非可见光滤光片34与光源装置32间的光径上，则也可用以将反射自非可见光滤光片34表面的反射光线，经过楔形结构40折射至光源装置32以外的区域。
请参阅图4，图4是本发明第二实施例利用倾斜色轮36改变反射光径的示意图。本发明的投影机可利用一倾斜装置42与色轮36结合，使色轮36倾斜，藉以改变反射自色轮36表面反射光线的反射角，以反射至光源装置32以外的区域。
根据图3以及图4，进一步参阅图5，图5是本发明第三实施例可利用色轮反射光导引装置以改变反射自色轮36表面反射光线的反射角，以反射至光源装置32以外的区域。
所述的色轮反射光导引装置可以是为图3的楔形结构40，或是为图4的倾斜装置42，或是，如图5与色轮36结合的倾斜装置42以及楔形结构40的组合。因为积分柱38与色轮36之间距很小，色轮36因此受限而倾斜的程度有限，使图4所表现的效果较差，配合以图5倾斜色轮36与楔形结构40搭配，将可以使反射自色轮36表面反射光线，更有效的反射至光源装置32以外的区域。
请参阅图6，图6是本发明第四实施例利用倾斜非可见光滤光片34改变反射光径的示意图。本实施例投影机中的非可见光滤光片34是倾斜设置，藉以使反射自非可见光滤光片34表面的非可见光反射光线，反射至光源装置32以外的区域。其中，非可见光滤光片34的倾斜角度θ最佳范围是自13度至30度。
根据图3以及图6请参阅图7，图7是本发明第五实施例利用楔形结构40倾斜非可见光滤光片34改变反射光径的示意图。本实施例的投影机是将非可见光滤光片34设置于楔形结构40邻近光源装置32的倾斜面，除利用楔形结构40扩大反射自色轮36表面反射光线的折射角，以使反射自色轮36表面的反射光线反射至光源装置32以外的区域外，同时，利用楔形结构40倾斜面使非可见光滤光片34倾斜，改变非可见光线的反射角，而使反射自非可见光滤光片34表面的非可见光反射光线，反射至光源装置32以外的区域。
并且，本实施例将非可见光滤光片34直接设置在楔形结构40的表面，可利用涂布或镀膜等制造方式，使非可见光滤光片34形成在楔形结构40表面，如此会使制造更为简单、方便。
根据图4以及图7请参阅图8，图8是本发明第六实施例利用楔形结构40倾斜非可见光滤光片34以及倾斜的色轮36改变反射光径的示意图。图8是本发明的最佳实施例，本发明的投影机除了利用设置于楔形结构40邻近光源装置32倾斜面的非可见光滤光片34，利用倾斜改变反射角，以改变非可见光光线的反射光径外，同时利用倾斜的色轮36以及色轮36与光源装置32间的楔形结构40，使反射自色轮36表面的非预定单位原色光线的反射光径改变。如此，使本发明投影机导引反射光线至光源装置32外的效果更佳。
综合图4以及图6中第二实施例以及第四实施例的特点，请参阅图9的第七实施例，图9是本发明第七实施例倾斜非可见光滤光片34以及倾斜色轮36改变反射光径的示意图。第七实施例中的非可见光滤光片34如第四实施例所述，将非可见光滤光片34倾斜设置于色轮36与光源装置32之间，藉以使反射自非可见光滤光片34表面的非可见光反射光线，反射至光源装置32以外的区域。透过非可见光滤光片34的可见光光线，再利用第二实施例所述以倾斜装置42与色轮36结合，使色轮36倾斜，藉以改变反射自色轮36表面反射光线的反射角，以反射至光源装置32以外的区域。
此外，请参阅图10，图10是本发明第八实施例倾斜色轮36以及楔形结构40改变反射光径的示意图。第八实施例中利用第二实施例所述以倾斜装置42与色轮36结合，使色轮36倾斜，藉以改变反射自色轮36表面反射光线的反射角，以反射至光源装置32以外的区域。
一般来说，色轮36具有红、绿、蓝三色的滤色片，绿色的滤色片可以滤除紫外光以及红外光，但是，红色的滤色片无法有效滤除红外光，且蓝色的滤色片无法有效滤除紫外光。因此，第八实施例更可增设一楔形结构40于积分柱38的前端面，楔形结构40的斜面上设置非可见光滤光片34，以将通过色轮36表面光线中的非可见光光线，反射至光源装置32以外的区域。
进一步说明，当积分柱38为实心的积分柱结构时，所述楔形结构40可与积分柱38一体成型而制成，也就是制作成侧剖面为梯形的实心积分柱38。若积分柱38采用空心的积分柱结构时，所述楔形结构40可另行制造，再安装于积分柱38邻近于色轮38的末端。
因此，藉由本发明的投影机，利用色轮36、楔形结构40、以及非可见光滤光片34等结构，互相配合以倾斜状态设计，使大量反射自该结构的光线射出于光源装置32之外，以解决光源装置32过度高热的问题。
藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种等效的改变方案。
Claims (14)
1. 一种投影机，其特征在于：包含：
一光源装置，是用以提供光线；
一色轮，是对来自该光源装置的光线进行滤光，以使预定的单位原色光线通过，以成像于该投影机所欲投影的平面，其中其他的单位原色光线会自该色轮表面反射；以及
一色轮反射光导引装置，包含一楔形结构，是设置于该色轮与该光源装置间，以将反射自该色轮表面的反射光线经过该楔形结构折射至该光源装置以外的区域。
2. 如权利要求1所述的投影机，其特征在于：该投影机还包含一积分柱，是设于该色轮后方，以导引该色轮过滤后穿透的单位原色光线，以均匀成像于该投影机所欲投影的平面。
3. 如权利要求1所述的投影机，其特征在于：该光源装置包含：
一灯泡，是用以提供所述的光线；以及
一反光灯罩，是用以将该灯泡所提供的光线导引至该色轮。
4. 如权利要求1所述的投影机，其特征在于：该色轮反射光导引装置还包含一倾斜装置，该倾斜装置是与该色轮结合，使该色轮倾斜，藉以改变反射自该色轮表面反射光线的反射角，以反射至该光源装置以外的区域。
5. 如权利要求1所述的投影机，其特征在于：该投影机还包含一非可见光滤光片，是设置于该楔形结构异于该色轮一侧的表面，以使可见光光线通过，而使非可见光光线反射。
6. 如权利要求5所述的投影机，其特征在于：该楔形结构设置该非可见光滤光片的表面为一倾斜面，藉以使反射自该非可见光滤光片表面的非可见光反射光线反射至该光源装置以外的区域。
7. 如权利要求1所述的投影机，其特征在于：该投影机还包含一非可见光滤光片，是设置于该色轮与该光源装置间，以使可见光光线通过，而使非可见光光线反射。
8. 如权利要求7所述的投影机，其特征在于：该非可见光滤光片是倾斜设置，藉以使反射自该非可见光滤光片表面的非可见光反射光线反射至该光源装置以外的区域，该非可见光滤光片的倾斜角度范围是自13度至30度。
9. 一种投影机，其特征在于：包含：
一光源装置，是用以提供光线；
一色轮，是对来自该光源装置的光线进行滤光，以使预定的单位原色光线通过，以成像于该投影机所欲投影的平面，其中其他的单位原色光线会自该色轮表面反射；
一积分柱，是设于该色轮后方，以导引该色轮过滤后穿透的单位原色光线，以均匀成像于该投影机所欲投影的平面；以及
一色轮反射光导引装置，包含一楔形结构，是设置于该积分柱邻近于该色轮的末端，是用以将通过该色轮表面光线中的非可见光光线，反射至该光源装置以外的区域。
10. 如权利要求9所述的投影机，其特征在于：该光源装置包含：
一灯泡，是用以提供所述的光线；以及
一反光灯罩，是用以将该灯泡所提供的光线导引至该色轮。
11. 如权利要求9所述的投影机，其特征在于：该色轮反射光导引装置还包含一倾斜装置，该倾斜装置是与该色轮结合，使该色轮倾斜，藉以改变反射自该色轮表面反射光线的反射角，以反射至该光源装置以外的区域。
12. 如权利要求9所述的投影机，其特征在于：该投影机还包含一非可见光滤光片，是设置于该色轮与该光源装置间，以使可见光光线通过，而使非可见光光线反射。
13. 如权利要求12所述的投影机，其特征在于：该非可见光滤光片是倾斜设置，藉以使反射自该非可见光滤光片表面的非可见光反射光线反射至该光源装置以外的区域，该非可见光滤光片的倾斜角度范围是自13度至30度。
14. 如权利要求9所述的投影机，其特征在于：该楔形结构可与该积分柱一体成型。
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-
2005
- 2005-02-23 CN CNB2005100519673A patent/CN100422849C/zh active Active
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